A vizsgált szakasz bemutatása

A kutatás során Budapest városi vasúti pályahálózatán összesen 16 darab mintaszakasz került kiválasztásra, amelyek a szelvényezés szerinti jobb vágányok. Ezeket rendszeresen szemrevételezéssel vizsgáltuk, illetve vágánygeometriai méréseket végeztünk a BKV Zrt. szakmai segítségével. Ezen szakaszok különböző élettartamú burkolt és nyitott (zúzottkő ágyazatos) vágányok. Az évek során megfigyelhettük szabad szemmel és a mért adatok elemzésével is geometriai romlásukat, illetve megismerhettük a mérővillamos által mért dinamikai jellemzők kiértékelését.
Jelen cikkben vizsgált szakasz egy közel 1000 méter hosszú, 2002-ben épült zúzottkő ágyazatos pályaszakasz. Az alkalmazott sínprofil 49E1, az alátámasztás zúzottkő ágyazatban vasbeton keresztalj, amelyekre a sínszálak SKL típusú sínleerősítéssel vannak rögzítve. A vízszintes vonalvezetés meghatározóan egyenes, egy 14 méter hosszú (R=278 m) bal irányú ív és egy 34 méter hosszú (R=250 m) jobb irányú ív található a szakaszon, amelyeknek átmeneti íve és túlemelése nincsen. A vasúti pálya magassági vonalvezetése a szakasz első felében átlagosan 4,4‰-kel emelkedik, a második felében 2,4‰, majd 3,6‰ az emelkedő értéke. A szakaszon öt csoport szintbeni útátjáró és két megállóhely van, kitérő pedig nem található.
A szakasz 2018–2023 évek közötti időszakban vizsgált forgalmi terhelése évente alig változott, átlagosan 3,92 millió elegytonna/év. A városi vasúti villamosvonalak forgalmi terhelés szerinti osztályozása alapján közepes terhelésű vonal [25]. A villamosvonalon TW600 motorkocsi és alacsony padlós CAF5 villamosok közlekednek, csúcsidőben átlagosan 4 perces időközönként.
A helyszíni bejárás során tapasztaltak alapján elmondható, hogy a betonaljak, alátámasztások nem sérültek vagy hiányosak. A sínszálak felülete kopott, a sínfejhibák szabad szemmel is jól láthatók (3. ábra). A zúzottkő ágyazat szennyezett, különösen a megállóhelyek környezetében, ahol homokkal (valószínűsíthetően fékezőhomokkal) telített.
A vizsgált szakaszon több vízzsák is fellelhető (4. ábra).

Geometriai mérések

A vágánygeometriai mérések elvégzése 2021 júniusa óta a Metalelektro Méréstechnika Kft. által gyártott és karbantartott TrackScan 4.01 műszerrel történik, amelyet a BKV Zrt. biztosít a megfelelő szakmai felügyelettel együtt. A mérések rendszerint éjszakai üzemszünetben történtek, összesen nyolc alkalommal.
A TrackScan 4.01 műszer egy összetett, kézi vágánymérő készülék, amely vasúti vágányok és kitérők folyamatos mérésére alkalmas. A mérések során különböző paramétereket képes egy időben mérni és az adatokat 25 centiméterenként rögzíteni (így egy sínméter esetében négyszer rögzít adatot) [26]:

• nyomtávolság [mm],
• irány [mm],
• süppedés [mm],
• vezetéstávolság [mm],
• túlemelés [mm],
• síktorzulás [mm/m],
• pályahossz [m].

Az évek során elvégzett mérések és mérési eredmények kiértékelésének tapasztalata alapján a mért vágánygeometriai jellemzők közül a nyomtávolság [mm], irány [mm] és süppedés [mm] paraméterek kiértékelését végezzük el, majd hasonlítjuk össze a dinamikai mérések eredményeivel.
A nyomtávolság-paraméter esetében a Közúti vasúti pályaépítés és fenntartási műszaki utasítás (P.1.I. kötet) [27] mérethatárokként különböző eltéréseket enged meg a normálnyomtávolság (1435 mm) névleges értékétől. Jelen elemzésben a nyomtávolság-paraméter mérethatár-kategóriába való csoportosítása nem releváns, hiszen a kiugró értékek fontosak az összehasonlítás szempontjából. A nyomtávolság-paraméter mérési eredményeinek kiértékelése alapján látható (5. ábra), hogy a nyomtávolság értékének időbeli növekedése jellemző a vizsgált szakaszra, amelyet a mérési eredmények éves átlag­értékeinek trendvonala is alátámaszt. A legutóbbi, 2023. októberi mérési eredmények hasonlók a 2022. áprilisi és 2023. májusi eredményekhez. Ebből arra lehet következtetni, hogy az őszi/téli időszakban általában jellemző nyomtávszűkülés már nem jelentkezik akkora mértékben, azaz az idő előrehaladtával a melegebb időjárási viszonyokban jellemző értékek a hidegebb időszakokban válnak általánossá (pontosítva: időbeli bővülő nyomtávolság tapasztalható a vizsgált szakaszon). A rögzített értékek megfelelők, három esetben fordul elő kiugró érték, mindhárom csoport útátjáróban található. Az adott szakaszon – csak a nyomtávolság-paraméter értékeit figyelembe véve – a forgalombiztonság megfelelő.

Az irányparaméter a két sínszál vízszintes értelmű eltéréseit mutatja, a Track­Scan 4.01 műszer mindkét sínszálra külön rögzít adatokat negatív vagy pozitív értelemben. A rögzített értékek átlaga mérésenként a 0,5 millimétert sem éri el, így a szemléletesebb ábrázolás céljából a nyolc mérés esetében a 25 centiméterenként rögzített adatokat átlagoltuk és így sínszálanként egy vonaldiagramot kaptunk. A 6. ábrán látható, hogy a két sínszál jellemzően azonos helyeken mutat kiugró adatokat, azaz ezekben az esetekben mindkét sínszál egy irányba mozdult el, valószínűsíthető, hogy a vasbeton keresztalj vagy az alépítmény mozgása (deformációja) van hatással a sínszálak irányára. A rögzített értékek igen kismértékűek, így az adott szakaszon – csak az irányparaméter értékeit figyelembe véve – a forgalombiztonság megfelelő.

A süppedésparaméter a két sínszál függőleges értelmű eltéréseit adja meg az ideálishoz képest, a TrackScan 4.01 műszer mindkét sínszálra külön rögzít adatokat negatív vagy pozitív értelemben. Az irányparaméterhez hasonlóan, a szemléletesebb ábrázolás céljából, a nyolc mérés esetében a 25 centiméterenként rögzített adatokat átlagoltuk és így sínszálanként egy vonaldiagramot kaptunk. A 7. ábrán látható, hogy a jobb sínszál a bal sínszálhoz képest alacsonyabban van, a süppedés mértéke átlagosan 1,0 centiméter.